3.1状态图(有外部事物的参,只能建模一个对象的行为).
浅谈UML中常用的几种图

浅谈UML中常用的几种图1 UML简介2 UML常见图分类3 用况图(用例)4 类图简单类图使用举例5 其他辅助用图●时序图(顺序图)●协作图(Collaboration Diagram/communication Diagram)/通信图●状态图●活动图(Activity Diagram)6 组件图(ComponentDiagram)、配置图(Deployment Diagram)1 UML简介统一建模语言(Unified Modeling Language,UML)又称标准建模语言,是始于1997年的一个OMG标准,它是一个支持模型化和软件系统开发的图形化语言,为软件开发的所有阶段提供模型化和可视化支持,包括由需求分析到规格,到构造和配置。
‘UML感兴趣的可以阅读UML 1规范,包含了UML 的所有知识内容。
注:OMG, Object Management Group 对象管理组织2 UML常见图分类UML从考虑系统的不同角度出发,定义了用况图、类图、对象图、包图、状态图、活动图、序列图、通信图、构件图、部署图等10种图。
分类:面向对象动态建模,用于建立行为的实体间行为交互的四种图:状态图(Stage Diagram),序列图(Sequence Diagram),协作图(Communication Diagram),活动图(Activity Diagram) 。
“序列图”与“协作图”表述的是相似的消息,“活动图”是“状态图”的一种。
•静态结构图Static Structure Diagram•类图Class Diagram•对象图Object Diagram•用况图Use Case Diagram•交互图Interaction Diagram•顺序图Sequence Diagram•协作图Collaboration Diagram•状态图State chart Diagrams•活动图Activity Diagrams•实现图Implementation Diagrams•构件图Component Diagram•部署图Deployment Diagram3 用况图(用例)用例图,展现了一组用例、参与者(actor)以及它们之间的关系。
uml试题解答

1、软件工程的生命周期:需求分析阶段;系统分析与设计阶段;系统实现阶段;测试阶段;维护阶段。
2、建模的目标是:(1)便于开发人员展现系统;(2)允许开发人员制定系统的结构或行为;(3)提供指导开发人员构造系统的模板;(4)记录开发人员的决策。
建模的实质是:对现实的简化;通过将问题分割成一系列可以解决的、较小的问题来解决复杂问题。
3、建模的四原则是:(1)认真选择模型;(2)每个模型可以有多种表达方式;(3)最好的模型总是能够切合实际;(4)孤立的模型是不完整的。
4、面向对象=对象+类+继承+通信。
继承是指子类可以自动拥有父类的全部属性与操作;使得父类和子类之间能够共享数据和方法。
继承简化了对现实世界的描述,定义子类时不必重复定义那些在父类中已经定义过的属性与操作。
而只需专注于自己特有的属性与操作。
有了继承机制,软件的可复用性得到提高。
多态是指同一操作作用于不同的对象,可以有不同的解释,产生不同的执行结果。
通常通过派生类重载基类中的同名函数来实现。
分为:编译时的多态性和运行时的多态性。
5、面向对象的程序设计语言有:基于Smalltalk的语言;基于C的语言;基于LISP的语言;基于Pascal的语言。
6、面向对象分析的基本原则:抽象原则;分类原则;聚合原则;关联原则;消息通信原则。
7、面象对象分析的层次共有:主题层;类与对象层;结构层;属性层;服务层。
在设计期间主要扩充4个组成部分:人机交互子系统部分、问题域子系统部分、任务管理子系统部分、数据管理子系统部分。
8、Rstional Rose的主界面由标题栏、菜单栏、工具栏、工作区和状态栏组成。
默认的工作区由左侧的浏览器和文档区,右侧的编辑区和下方的日志记录组成。
9、Rational Rose中有4个视图:(1)用例视图:只关注系统功能的高层形状,不关注系统的具体实现方法;(2)逻辑视图:关注系统如何实现用例中提出的功能,提供系统的详细图形,描述组件之间如何关联。
状态转换图 ppt课件

通常用自然语言+模型,完整、准确、 具体地描述系统的数据要求、功能需求、 性能需求、可靠性和可用性要求、出错 处理需求、接口需求、约束、逆向需求 以及将来可能提出的要求。
软件需求规格说明书,是需求分析阶段 得出的最主要的文档。
软件需求说明书的编写提示 (GB856T—88)
• 需求分析的任务就是借助于当前系统的逻辑模 型导出目标系统的逻辑模型,解决目标系统的 “做什么” 的问题。
3.1 需求分析的具体任务
1 确定对系统的综合要求
---功能需求、性能需求、可靠性和可用性 需求、出错处理需求、接口需求、约束、 逆向需求、将来可能提出的要求。
2 分析系统的数据要求
3 导出系统的逻辑模型
• 为表示实体型之间的联系,又建立两个 关系:
选课 (学号,课程号,听课出勤率, 作业完成率,分数)
教课 (职工号,课程号,授课效果) • 这五个关系,组成了数据库的模型。 • 在每个关系中,属性名下加下划线)指
明关键字。并规定关键字能唯一地标识 一个元组。
• 通常用“范式(Normal Forms)”定义消除数据冗余的 程度。第一范式(1 NF)数据冗余程度最大,第五范 式(5 NF)数据冗余程度最小。但是:
性
状态转换图
规范化的目的是: • 消除数据冗余,即消除表格中数据的重复; • 消除多义性,使关系中的属性含义清楚、
单一;
• 使关系的“概念”单一化,让每个数据项 只是一个简单的数或字符串,而不是一个 组项或重复组;
• 方便操作。使数据的插入、删除与修改操 作可行并方便;
• 使关系模式更灵活,易于实现接近自然语 言的查询方式。
6.状态机图(状态+活动)

课堂练习(电梯系统的状态图)
带有复杂转换的状态图
补充说明(状态图)
适用情况:
适用于描述跨越多个用例的单个对象行为 不适合描述多个对象之间的行为协作 故需与其他技术(类图、对象图)结合使用
注意事项:
不要花费大量时间和精力为系统中的每个类都 画对应的状态图 开发人员只关心关键类的行为,只需为这些类 建立状态图,帮助理解所研究的问题
方法二:
先对活动进行全局的分析 再将活动分配各具体的对象
建议:
两种方法各有利弊 根据个人习惯和具体情况而定
分类(1.简单活动图)
分类(1.简单活动图)
分类(2.标识泳道的活动图)
泳道(SwimLane):用于有效 地标识每个活动的实施者。 表示方法:
用一条垂直的线将活动分开 每个泳道都有一个唯一的名称 每个活动节点、分支必须只属 于一个泳道;而转换,分叉与 汇合是可以跨泳道的。
状态机图(State machine Diagram)
状态(state):
定义对象在其生命周期中的一种条件或状况 比如:满足某些条件、执行某些活动或等待某些事件 例子:灯的开闭、人的梦醒、学生的课上与课下
理解
状态的存在:对象在任何时刻都会处于某种状态之中 状态的转移:事件使对象从一个状态转向另一个状态 当面对所检测到的事件或所接收到的消息时,对象所 处的状态不同,做出的反应也不同
细化状态内的活动与转换
状态图(航班预订3)
使用复合状态
课堂练习
绘制电脑工作时的状态转换图
课堂练习
绘制手机工作时的状态转换图
课堂练习(电梯系统的状态图)
电梯开始处于空闲状态(idle),当有人按下按钮要求使用电梯时 (事件is required发生),电梯进入运行状态(run)。如果电梯的 当前楼层比想要的楼层高时(监护条件[currentFloor>desiredFloor] 成立),电梯进入下降状态(moving down);反之,如果电梯的当 前楼层比想要的楼层低时(监护条件[currentFloor<desiredFloor] 成立),电梯进入上升状态(moving up);如果电梯的当前楼层与 想要的楼层相同时(监护条件[currentFloor=desiredFloor]成立), 电梯门打开(door open)。在电梯上升或下降期间,每经过一个楼 层就判断监护条件[currentFloor=desiredFloor]是否成立,若不成 立,继续移动,若成立,就进入停止状态(stop),15秒后,电梯门 自动打开(door open),2分钟后,电梯门自动关上(door close), 如果有更多的电梯使用要求,进入运行状态(run),反之,则进入 空闲状态(idle)。
3.系统分析-状态图

2020/5/25
上海理工大学
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9. 建模技巧/7
一致性命名。给状态机中的每一个状态和转换一个
唯一的名字;这将使源代码级的调试更容易
小心使用状态变量 (控制行为的属性)
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9. 建模技巧/8
如果一个图上5 ± 2状态,考虑使用子状态。 一般而言,
在通常的情况下十个状态可能没有问题,但是两个状态 之间却有四十个转换肯定需要重新考虑。我们需要保证 状态图是容易理解的
第3讲 状态图
2020/5/25
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1 什么是状态图?
状态图描述了一个对象或交互过程在它的生命周期中对
一系列外界激励所呈现出的不同状态以及它相应的响应 和活动
状态机用状态和瞬时过程的变化图形来表示一个对象对
外界激励下的响应,状态机一般附着在一个对象或具体 的方法上
状态图描述了一个状态机,在我们考虑的范围内,它们
MeasureTime
pressBothButtons 2分钟
Initial
SetTime
batteryEmpty
batteryEmpty
DeadBattery
Fi n a l
2020/5/25
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5.动作
可以在状态内使用动作表示其行为 动作是选取一段输入且产生一组输出并最终可改
变系统的状态
的,比如说它只是简单的存储和获取数据,对象的行为 是状态不变的(state-invariant ),那么其状态机就没有 多少意义
对对象的生命周期的建模涉及到三件事情:
描述对象需要响应的事件
对这些事件的响应
过去对当前行为的影响
跟我学UML建模工具StarUML(第12部分)——应用StarUML创建状态图的创建示例

1.1跟我学UML建模工具StarUML(第12部分)——应用StarUML创建状态图的创建示例1.1.1UML状态图及相关技术1、状态机图和状态机图中的状态(1)状态机图UML状态图(也称UML状态机图)是展示对象状态与状态转换的视图,在UML中,状态机图用于对具有事件驱动的特性的动态行为的建模。
(2)状态机图中的状态状态是状态机图的重要组成部分,所有对象都具有状态,状态是对象执行了一系列活动的结果。
当某个事件发生后,对象的状态将发生变化。
2、状态图(State Diagram)(1)什么是状态图用来描述一个特定对象的所有可能状态及其引起状态转移的事件,从而可以实现对单个的对象行为建模。
(2)状态图的主要作用大多数面向对象技术都用状态图表示单个对象在其生命周期中的行为,同时也显示了该实体如何根据当前所处的状态对不同的时间做出反应的。
3、什么场合中应该要采用状态图当功能行为的改变和状态有关时才需要创建出UML状态图,因为通过状态图可以显示对象在其生命周期中依次经历的各种状态。
但如果要表示由系统内部生成的功能操作(而非外部事件)驱动的事件流时,则一般使用UML活动图。
如下给出一个Account对象的状态图示例:4、为什么要使用UML状态图(1)动态特性是由事情所触发的一个完全静态的系统是无任何应用价值的,因为没有事件发生也就不可能产生出具体的功能。
所有真正的软件应用系统自身都含有某些动态的特性,并且这些动态的特性是由内部或外部发生的事件所触发。
比如,在一个ATM机上,动作是由一个用户按下相关的功能按钮引发而开始一个事件;在一个自动机器人中,动作是由机器人碰上一个对象而引发的;在一个网络路由器中,动作是由检测消息缓冲区是否溢出而引发的。
如下图为一个图书销售业务的状态图示例:(2)为单个的对象和共同工作的对象建模使用UML交互图可以对共同工作的对象群体的行为进行建模,而使用状态图,则可以对单个的对象行为进行建模。
使用UML状态图进行行为建模的指南

使用UML状态图进行行为建模的指南在软件开发过程中,行为建模是非常重要的一步,它能够帮助开发人员更好地理解系统的行为和交互方式。
而UML(统一建模语言)状态图是一种常用的行为建模工具,它可以清晰地表示系统中各个对象的状态以及它们之间的转换关系。
本文将为您介绍使用UML状态图进行行为建模的指南。
1. 状态图的基本概念在开始使用UML状态图进行行为建模之前,我们首先需要了解一些基本概念。
在UML状态图中,有以下几个核心概念:- 状态(State):表示对象在系统中的某个特定时刻所处的状态。
它可以是一个离散的状态,也可以是一个连续的状态。
- 转换(Transition):表示对象在不同状态之间的转换关系。
转换可以由事件触发,也可以由条件满足触发。
- 事件(Event):表示触发状态转换的外部或内部事件。
事件可以是一个简单的动作,也可以是一个复杂的操作。
- 条件(Condition):表示触发状态转换的条件。
条件可以是一个简单的判断,也可以是一个复杂的表达式。
2. 状态图的元素在UML状态图中,有以下几个基本元素:- 状态(State):用一个圆角矩形表示,圆角矩形内部写上状态的名称。
- 转换(Transition):用一个带箭头的直线表示,箭头指向转换的目标状态。
- 事件(Event):用一个带箭头的直线表示,箭头指向接收事件的状态。
- 条件(Condition):用一个带箭头的直线表示,箭头指向满足条件的状态。
3. 状态图的绘制步骤接下来,我们将介绍使用UML状态图进行行为建模的具体绘制步骤。
步骤一:确定需求和对象首先,我们需要明确系统的需求,并确定需要建模的对象。
这些对象可以是实体对象,也可以是系统的各个模块或组件。
步骤二:确定状态和转换根据需求和对象的特性,我们可以确定对象的各个状态以及它们之间的转换关系。
可以使用状态迁移图或状态转换表来帮助我们进行分析和设计。
步骤三:绘制状态图在绘制状态图时,我们可以使用UML工具或绘图软件来进行绘制。
UML状态图的画法

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主要内容
1. 状态机 2. 状态 3. 转移 4. 组合状态 5. 状态图的应用
5
3.1 状态机[1]
状态机对系统的动态特征建模。
状态机表示一个模型元素在其生命期间的情况:从该模型元素的开始状态起, 响应事件,执行某些动作,引起转移到新状态,在新状态下响应事件,执行 动作,引起转移到另一个状态,直到终结状态。
[条件6]/动作6 目标状态4
事件1[条件1 and 条件3]/动作1,动作3 事件1[条件1 and 条件4]/动作1,动作4 事件1[条件2 and 条件5]/动作2,动作5 事件1[条件2 and 条件6]/动作2,动作6
目标状态1 目标状态2
目标状态3
目标状态4
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3.3.2 转移示例
资源管理员 资源休闲
状态机的组成:状态、转移、事件、活动、动作等。 状态(State):表示一个模型元素在生存期的一种状况,如满足某些条件, 进行某些活动,或等待某些事件出现等。一个状态在有限的时间段内存在。 转移/迁移(Transition):表示一个模型元素的不同状态之间的联系。在 事件触发下,一个状态可以转移到另一个状态。 事件(Event):一个有意义的出现(Occurrence)的说明。该出现在某 个时间或空间点发生,并且立即触发一个状态的转移。例如,一个信号、一 个操作的调用、一个对象的创建或销毁、超时、某个条件的改变等。 动作(Action):一个可执行的原子计算,它导致状态的变更或返回一个值。 不能被中断。 活动(Activity):是在状态机中一系列动作的执行。活动可能被某个事件 中断。
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• • • • • • 掌握状态图的基本概念; 了解状态图建模方法; 掌握类的基本抽象方法; 掌握关系的基本概念; 掌握交互图的基本概念; 了解交互图的建模方法。
章节安排
§ 3.1 状态图 § 3.2 类 § 3.3 类的关系 § 3.4 交互图
本节目标
• • • • 掌握事件的基本概念及如何描述事件 掌握的状态基本概念及如何描述状态 掌握的转换基本概念及如何描述转换 掌握如何绘制状态图 任务
信号和简单的类有许多共同之处,同样信号也 可以有实例。 信号还可以包含在泛化关系中。同样信号可以 像类一样,有属性和操作。 例如计算机设备的中断信号就是一般的信号, 而键盘中断信号就是特殊的信号。
信号
• 信号可以在类图中被声明为类,并用关键 字《signal》表示,信号的参数被声明为属 性。 • 在UML中,可以将信号建模为构造型化的 类。用构造型为Send的依赖关系来表示一 个操作发送了一个特定的信号。
– 主要是在状态的嵌套结构中,包括不相交(顺序活动)或并 发(并发活动)子状态。
5.延迟事件 (deferred event)
– 是指在该状态下暂不处理,但将推迟到该对象的另一个状态 下排队处理的事件列表。
状态示例
• 示例3.1.4 如图
3.1.3 转换
• 转换是两个状态间的一种关系,表示对象 将在当前状态中执行动作,并在某个特定 事件发生或某个特定的条件满足时进入后 继状态。 • 在转换激活之前,称对象处于源状态; 激活 后,就称对象处于目标状态。
例如,当像“获取时间片”这样的事件发生时, 程序可能从“就绪”状态转换到“运行”状态。
转换的组成部分
1.源状态(source state)
• 即受转换影响的状态;如果对象处于源状态,当该对 象接收到转换的触发事件或满足监护条件(如果有) 时,就会激活一个转换。
2.事件触发(Event trigger)
状态的组成部分
1.名称(name)
– 是可以把该状态和其他状态区分开的字符串;状态也可能是匿 名的,即没有名称。
2.进入/退出动作(entry/exit action)
– 分别指进入和退出这个状态时所执行的动作。
3.内部转换(internal transition)
– 不会导致状态改变的转换。
4.子状态 (substate)
时间事件
• 示例3.1.3 如图
after (2 seconds)/connectionPrint() 打印就绪 打印
3.1.2 状态
• 状态(State)是指在对象的生命周期中满 足某些条件、执行某些活动或等待某些事 件时的一个条件或状况。
例如,打印机printer在工作时可能有6种状态: “就绪”(Ready),“打印”(Print), “缺纸”(Lack paper),“忙”(Busy), “暂停”(Pause)和“停止”(Stop)。这 里具体的打印机在UML中就表示为对象,而它 工作时可能出现的状态则是状态图中的状态。
• 是一个事件,源状态中的对象接收这个事件使转换 合法地激活,并使监护条件满足。 例如,将Mouse(鼠标)作为触发器,那么接收到 RightMouseButton也可以触发这个转换(如图 3.1.2)。
1. 完成图书业务模块中借书用例的状态图; 2. 完成图书业务模块中还书用例的状态图。
项目引入
• HNS软件学院开发部在对图书馆管理系统需求 建模后,进入到系统分析和概要设计阶段。在 该阶段中,将在需求模型的基础上,对系统进 行静态建模以及动态建模,最后构建出图书馆 管理系统的软件架构。这主要体现在对系统中 对象进行抽象成类,进而对类间的相互关系进 行建模,而系统内部行为建模则是由交互图进 行描述。因此,指派您在学习完本章内容的前 提下对系统进行概要设计建模。
调用事件
• 示例3.1.1 如图
未验证图书 的状态
searchBook(name)
已验证图书 的状态
变化事件
• 变化事件(change event)是指依赖于指 定属性值的布尔表达式得到满足。这是一 种一直等待直到特定条件被满足的声明方 式。
– 在UML中,用关键字When,后面跟随布尔表 达式来对一个变化事件建模。你可以用表达式 来标记一个绝对时间(如:When time= 10:00),或对表达式作不间断地测试(如 when altitude <1000)。
信号
• 信号间可以有泛化,信号可以是其他信号的子信 号,它们继承父信号的属性,并可以触发包含信 号类型的转换。
示例:
调用事件
• 调用事件(Call Event)是指一个对象对操 作调用的接收。
– 接收的类可以选择将操作实现为一个方法或实 现为状态机里的一个调用事件触发器。 – 信号是一个异步事件,而调用事件一般来说是 同步的。也就是说,当对象调用另一对象的操 作时,控制就从发送者传送到接收者,该事件 触发转换,完成操后,接收者转换到一个新的 状态,控制返还给发送者。
变化事件
• 示例3.1.2 如图
when( 打印机缺纸 ) / printTest()
暂停打印机
打印
时间事件
• 时间事件(Time event)是表示一段时间推 移的事件。
– 在UML中,用关键字after,后面跟着计算一段 时间的表达式来对时间事件建模。表达式计时 的基准,默认为进入当前状态的时间为基准。
3.1.1 事件 (Event)
• 事件:它表示对一个在时间和空间上占据一 定位置的有意义的事情的规格说明 。 • 事件:也就是指发生的且引起某些动作执行 的事情。
例如,当你按下电视机上的Power按钮时,电视开 始播放。其中“按下Power按钮”就是事件,而 事件引起的动作就是“开始播放”。
3.1.1 事件 (Event)
• 事件可以是内部的事件或外部的事件
– 外部事件是在系统和参与者之间传送的事件。 – 内部事件是在系统内部的对象之间传送的事件。
• 事件可以分成多种类型:
– 信号 – 调用事件 – 变化事件 – 时间事件 – ……
信号
• 信号(Signal):是作为两个对象之间通 信媒介的命名的实体,信号的接收是信号 接收对象的一个事件。